细胞外囊泡

01

High content, quantitative AFM analysis of the scalable biomechanical properties of extracellular vesicles

《对细胞外囊泡可伸缩生物力学特性的高含量及定量的AFM分析》

Nanoscale

摘要：

细胞外囊泡（EVs）的诊断和治疗潜力得到了广泛的研究。在这里，我们优化了定量纳米机械工具，并展示了原子力显微镜(AFM)筛选EV的优势。我们的高含量信息学分析工具可被用于EVs广泛的、标准化的结构稳定性测定。分别用于EV分离和加载的常用机械技术——超离心力（UC）和超声技术，被用于演示优化峰值力-定量纳米力学(PF-QNM)分析。使用这些常见技术制备工业规模的Evs时，会表现出生化和生物力学的改变。UC导致物理尺寸轻微增加，EV黏附降低，CD63含量降低。超声处理后的Evs的CD81水平明显降低，尺寸减小，杨氏模量增加，附着力降低。这些生物力学和生化变化展示了EV样品制备技术对与EV细胞摄取和生物学功能相关的关键特性的影响。PF-QNM提供了EV在其纯化和下游处理后的结构信息的重要补充信息，并且随着这项技术继续得到更广泛的应用，分析工具将确保一致性的数据分析。

离心目的：细胞外囊泡（EVs）分离

离心条件：100,000 xg，10h，4℃（Type 60 Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1039/D0NR09235E

02

《EB病毒相关淋巴瘤细胞外囊泡诱导肿瘤微环境的蛋白质组学和磷脂组学特征》

The FASEB Journal

摘要：

Epstein- Barr病毒（EBV）引起恶性肿瘤，包括B细胞淋巴瘤并伴有全身性炎症。以前，我们观察到由EBV株Akata转化的淋巴瘤（Akata EVs）分泌的细胞外囊泡（EVs）中的磷脂酰丝氨酸（PS）通过诱导炎症反应，将周围吞噬细胞转化为肿瘤相关的巨噬细胞（TAM）。但是尚不清楚TAM形成相关的潜在炎性因子。为此，我们试图探索在PS暴露下Akata EVs的蛋白质组学和磷脂学特征。质谱分析显示，与另一种EBV株B95-8转化的淋巴瘤（明显缺乏TAM诱导能力）相比，暴露于PS的Akata EV高表达了几种免疫调节蛋白，包括整联蛋白αLβ2和成纤维细胞生长因子2（FGF2），共同抑制了细胞因子的诱导，参与了Akata EVs的TAM诱导。此外，与B95-8对应物相比，含有免疫调节脂质介体前体的磷脂也富含PS暴露的Akata EV。进一步表明，暴露于PS的Akata EV可能与某些含有外泌体的低密度馏分中的Akata EV相同。因此我们得出结论，某种EV亚型中的多种免疫调节运输分子可能有助于EBV淋巴瘤的发展。

离心目的：通过密度梯度离心法分离Akata EV以进行磷脂血脂分析

离心条件：97,500 xg，75min，4℃（NVT 90转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1096/fj.202002730R

亚细胞器

01

Mitochondria-rough-ER contacts in the liver regulate systemic lipid homeostasis

《肝脏内线粒体与粗面内质网的接触调节全身脂质稳态》

Cell Reports

摘要：

本研究观察了线粒体外粗面内质网（wrappER）的超微结构和动态变化。为了阐明两者接触在体内的功能，作者通过转录组学、蛋白质组学和脂质组学分析了富含wrappER线粒体的小鼠肝脏组分。wrappER的生化特征表明它在极低密度脂蛋白（VLDL）的生物过程中起作用。改变wrappER与线粒体接触会减少VLDL的分泌，增加肝脏脂肪酸、脂滴和中性脂质的含量。肝脏wrappER与线粒体接触参与VLDL的生物学过程表明细胞器间的接触参与了系统性脂质稳态。

离心目的：富集小鼠肝脏中的脂蛋白

离心条件：400,000 xg，1 h，4 ℃ (SW60-Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1016/j.celrep.2021.108873

02

Stochastic combinations of actin regulatory proteins are sufficient to drive filopodia formation 

《肌动蛋白调节蛋白的随机组合足以驱动丝状伪足的形成》

Journal of Cell Biology

摘要：

肌动蛋白及其调节因子的组合构成了所有真核细胞的动态形态。为了了解肌动蛋白调控蛋白如何协同工作，产生富含肌动蛋白的结构（如丝足），我们分析了果蝇胚胎丝足和补充的体外丝足样结构（FLSs）中多种肌动蛋白调节因子的定位。发现肌动蛋白结合的调节蛋白复合物（丝状尖端复合物）的组成在体内和体外都具有显著的异质性。数据显示，不同的蛋白质对相互关联，并与肌动蛋白束长度相关，提示功能性亚复合物的存在。这与下述理论一致：即三个或更多的复合体随机连接成尖端复合体，任意两个足以驱动丝状伪足的形成。作者对观察到的异质性进行了解释，并提出了一种基于多种成分的机制，允许从不同的上游信号通路中产生保守的丝轴动力学。

离心目的：分离纯化肌动蛋白

离心条件：20,000 xg，35 min，4 ℃，45,000 rpm（80,000 xg），4°C（70-Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1083/jcb.202003052

03

Proteasome Complexes and Their Heterogeneity in Colorectal, Breast and Pancreatic Cancers

《蛋白酶体复合体及其在结直肠癌、乳腺癌和胰腺癌中的异质性》

Journal of Cancer

摘要：

对于泛素-蛋白酶体系统(UPS)，蛋白酶体复合体已成为一种有吸引力的新型癌症治疗方法。虽然一些蛋白酶体抑制剂已被美国食品和药物管理局成功批准用于治疗恶性血液肿瘤，但由于蛋白酶体在实体肿瘤中的功能和结构不均一性，这些抑制剂在治疗实体肿瘤中的临床疗效出奇的低。在这项研究中，作者使用优化的碘克沙醇梯度超离心法纯化天然形式的蛋白酶体复合物，其完整的相关蛋白富集在不同的组分中。因此，这种方法优于使用蔗糖或甘油分离蛋白酶体亚复合物。文章已经鉴定了从人结肠癌、乳腺癌和胰腺癌细胞系中分离出来的细胞质蛋白酶体在催化活性、亚细胞分布和抑制剂敏感性方面的差异。文章开发的技术和结果将为研究人员开发新一代蛋白酶体抑制剂作为实体肿瘤的有效靶向治疗提供有价值的指导。

离心目的：纯化蛋白酶体复合物

离心条件：28,500 rpm（100,000 xg），4 ℃，18 h（Ultra-Clear 13.2 ml centrifuge tubes，SW 41 Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

10.7150/jca.52414

04

Mutagenesis screen uncovers lifespan extension through integrated stress response inhibition without reduced mRNA translation

《诱变筛选发现，在不降低mRNA翻译的情况下，通过整合应激反应的抑制延长寿命》

Nature Communications

摘要：

蛋白质稳态是由应激反应途径调节的，其缺乏是衰老的标志。整合的应激反应（ISR）是一种保守的应激信号通路，可通过翻译起始因子eIF2的磷酸化来调节mRNA的翻译。ISR激活和翻译起始可以通过eIF2激酶以及eIF2鸟嘌呤核苷酸交换因子eIF2B平衡。但是，ISR在衰老过程中的作用仍然知之甚少。使用基因组诱变筛选以延长秀丽隐杆线虫的寿命，我们定义了eIF2在衰老中的作用。通过抑制ISR，eIF2B中的显性突变可增强蛋白质稳态并延长寿命。同样，使用磷酸化缺陷的eIF2α进行完全ISR抑制或药理性ISR抑制可延长寿命。通过抑制ISR可以延长寿命，但不会降低总体蛋白质的合成。取而代之的是，我们观察到了mRNA的翻译效率的变化，其中激酶Kin-35对于延长寿命是必需的。显然，寿命受到ISR的限制，对ISR的抑制可能会干预衰老。

离心目的：多聚核糖体的密度梯度离心

离心条件：390,000 xg，3 h，4 ℃（SW 41 Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009275

免疫

01

Pleiotropic consequences of metabolic stress for the major histocompatibility complex class II molecule antigen processing and presentation machinery

《代谢应激对MHC II类分子抗原处理和递呈机制的多效性后果》

Immunity

摘要：

高血糖和高脂血症常见于II型糖尿病（T2D）个体及相关小鼠模型。代谢失调的生化结果之一是糖、脂类和蛋白质之间的非酶反应，有利于蛋白质糖基化、糖氧化和脂氧化。在这里，我们发现了在高血糖诱导的代谢应激条件下，主要组织相容性复合体(MHC) II类分子抗原处理和递呈机制的关键成分的氧化变化。这些修饰与核内体加工效率的表位特异性改变有关，MHC II类肽结合和DM的编辑活性有关。此外，与对照组相比，我们观察到高脂饮食组的Ob/Ob小鼠MHC II类免疫肽的定量和定性的变化，包括与T2D和代谢综合征相关的临床并发症相关的载脂蛋白B100肽的变化。这些发现强调了糖基化反应与改变MHC II类抗原呈递之间的联系，这可能导致T2D并发症。

离心目的：密度梯度离心分离小鼠树突状细胞

离心条件：8,500 rpm，1h，4℃（SW 41 Ti转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1016/j.immuni.2021.02.019

病毒

01

Effector function does not contribute to protection from virus challenge by a highly potent HIV broadly neutralizing antibody in nonhuman primates

《在非人类灵长类动物中，一种强效的HIV中和抗体对病毒攻击的保护作用并不明显》

Science Translational Medicine

摘要：

在非人类灵长类动物(NHPs)中，第一代HIV广谱中和抗体(bnAb) b12对免疫缺陷病毒挑战的保护作用得益于免疫细胞上的bnAb和Fc受体(FcγRs)之间的相互作用。为了探讨目前正在临床试验的更有效的第二代bnAb PGT121的保护机制，我们对NHP开展了一系列研究。这些研究包括在只有一半动物受到保护的浓度下使用PGT121，通过显性中和来避免潜在的FcγR效应被掩盖，并使用一种新的变体，比早期的变体更完全地消除所有恒河猴FcγR结合。b12需要与FcγR结合才能达到最佳的保护效果，与之不同的是PGT121介导的保护不会因FcγR的相互作用而增强。因此，对于HIV被动抗体的预防，这些结果连同现有的文献强调了临床抗体中和能力的重要性，效应功能需要对个体抗体进行评估。

离心目的：单克隆抗体超离心法检测

离心条件：50,000 rpm，15min，4℃（TLA 100.3转头，Beckman Coulter）

DOI

10.1126/scitranslmed.abe3349

分析型超速离心

01

Dimerization of PHGDH via the catalytic unit is essential for its enzymatic function.

《PHGDH通过催化单元形成的二聚体对于其酶功能至关重要》

Journal of Biological Chemistry, 2021: 100572.

摘要：

北京大学的Hanyu Xu等人研究了PHGDH酶活性对其低聚状态的依赖性，发现其酶活性取决于二聚体含量。他们利用分析型超速离心技术分析发现PHGDH的催化单元sPHGDH存在单体和二聚体两种状态，并且分析了不同浓度对于其聚集状态的影响（如图1 A）。另外，他们通过AUC结果验证了突变体的寡聚状态。

图1 sPHGDH的酶活性取决于二聚体结构

A sPHGDH野生型在不同浓度下的c(s)分布曲线。  B催化速率常数随酶浓度的增加而增加。C 具有过量底物和辅因子的不同浓度的sPHGDH的酶活性。

仪器型号：分析型超速离心机Proteomelab XL-A

目的：检测溶液中蛋白聚集状态

DOI

https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100572

02

Phosphorylation regulates the binding of autophagy receptors to FIP200 Claw domain for selective autophagy initiation.

《磷酸化调节自噬受体与FIP200 Claw结构域的结合，从而选择性启动自噬》 

Nature Communications, 2021, 12(1): 1-12.

摘要：

中科院上海有机化学研究所的Zixuan Zhou等人研究发现FIP200 Claw结构域与自噬受体的相互作用可以通过FIP200结构域中的磷酸化来调节。他们解析了复合物的晶体结构并阐明了相互作用的机制。AUC结果的分析表明FIP200 Claw结构域可形成稳定的同源二聚体，并且同时这一二聚体可以和单体的CCPG1 FIR2 S104E突变体相互作用，在溶液中形成化学计量比为2:2的复合物。

图2 FIP200 Claw结构域与CCPG1 FIR2相互作用分析

仪器型号：分析型超速离心机Proteomelab XL-A

目的：检测溶液中蛋白聚集状态与相互作用分析

DOI

https://doi.org/10.1038/s41467-021-21874-1